散热装置、散热系统及汽车的制作方法

本发明涉及散热器技术领域，尤其涉及一种散热装置、散热系统及汽车。

背景技术：

能量在转化/转换过程中不可避免的会有热量产生，对于大多数能量转化/转换部件来说，过高的能量积聚会导致其损毁。因此，适当的散热系统对于这些能量转换部件来说是非常必要的。

现有的扁管翅片式散热器是一种常见的液冷式散热器，主要包括冷却回路、扁管、集液管和散热翅片，在散热器集液管上增加若干固定的隔板和对应个数的出水口，进而将同一个散热器的固定通路分离出来，用于冷却额外的热源。

现有的散热器设计方案由于结构是固定不变的，因此无论发热元件的需求散热量如何变化，用于该发热元件的冷却回路的散热器性能总是不变的，这样会导致散热器散热性能分配不均。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种散热装置、散热系统及汽车，在一定程度上实现整个散热装置能够调节各个冷却回路的冷却液的流量。

第一方面，本申请提供了一种散热装置，包括散热管、第一集液管、第二集液管、至少一个设置在所述第一集液管和/或所述第二集液管内部的活塞，以及驱动所述活塞运动的活塞驱动装置；所述第一集液管和所述第二集液管通过若干个所述散热管连通；所述第一集液管上设置至少一个进液口，所述第二集液管上设置至少一个出液口，且所述进液口与所述出液口的总数不小于3个；所述活塞驱动装置能够驱动所述活塞在所述第一集液管和/或所述第二集液管内部运动，从而将所述第一集液管和/或所述第二集液管分隔成独立的管段。

优选地，所述第一集液管的一端设置所述进液口，所述第二集液管的两端分别设置一个所述出液口，所述第二集液管内部设置所述活塞，并设置驱动所述活塞运动的活塞驱动装置，所述活塞在两个所述出液口之间运动。

优选地，所述第一集液管的两端分别设置一个所述进液口，所述第二集液管的一端设置所述出液口，所述第二集液管内部设置所述活塞，并设置驱动所述活塞运动的活塞驱动装置，所述活塞在两个所述进液口之间运动。

优选地，所述第一集液管的两端分别设置一个所述进液口，所述第二集液管的两端分别设置一个所述出液口，所述第一集液管和所述第二集液管内分别设置所述活塞，并设置驱动所述活塞运动的活塞驱动装置，所述活塞分别在两个所述进液口和两个所述出液口之间运动。

优选地，两个所述活塞同步运动。

优选地，所述散热装置还包括散热片，所述散热片与相邻两个所述散热管的外侧相接触。

优选地，所述活塞与所述第一集液管或所述第二集液管在所述活塞的移动方向上的配合长度大于所述散热管在所述活塞的移动方向上的长度，且小于相邻的两个所述散热管在所述活塞的移动方向上的间距。

优选地，所述活塞驱动装置采用丝杠和电机，所述电机为所述丝杠提供动力，所述活塞套设在所述丝杠上；所述第一集液管或所述第二集液管远离所述散热管的一侧内壁上设置沿所述活塞移动方向延伸的凹槽，所述活塞靠近所述凹槽的一侧与所述凹槽相配合，用于限制所述活塞进行旋转运动，进而将所述活塞的旋转运动转化为直线运动。

第二方面，本申请还提供一种散热系统，包括泵类元件、换热装置、所述的散热装置，以及连接所述换热装置与所述散热装置的冷却水管；所述泵类元件设置在所述冷却水管上，为冷却介质的流动提供动力。

第三方面，本申请还提供一种汽车，包括所述的散热系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

通过调节第一集液管和/或第二集液管中活塞的位置，散热装置能够实现各个回路中散热管数目的自由分配，进而实现整个散热装置能够调节各个冷却回路的冷却液的流量，从而在满足各个回路散热性能的条件下，合理高效的利用了整个散热装置的散热性能。当某一回路散热需求高而另一回路散热需求低的时候，通过调整活塞位置，就能实现各冷却回路之间散热均匀，避免了现有的散热器存在的散热不均的问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的散热装置的第一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的散热装置的第二种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的散热装置的第三种结构示意图；

图4为本申请实施例提供的散热装置的第四种结构示意图；

图5为图4中a面的剖面图；

图6为本申请实施例提供的丝杠与活塞连接的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的散热系统的结构示意图。

图标：1-散热装置；11-散热管；121-第一集液管；1211-进液口；122-第二集液管；1222-出液口；123-凹槽；13-活塞；141-丝杠；15-散热片；16-密封圈；2-泵类元件；3-换热装置；4-冷却水管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“进”、“出”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种散热装置，包括散热管、第一集液管、第二集液管、至少一个设置在第一集液管和/或第二集液管内部的活塞，以及驱动活塞运动的活塞驱动装置；第一集液管和第二集液管通过若干个散热管连通；第一集液管上设置至少一个进液口，第二集液管上设置至少一个出液口，且进液口与出液口的总数不小于3个；活塞驱动装置能够驱动活塞在第一集液管和/或第二集液管内部运动，从而将第一集液管和/或第二集液管分隔成独立的管段。

如上所述，本发明的散热装置包括活塞，通过调节活塞，以实现整个散热装置能够调节各个冷却回路的冷却液的流量。具体地，第一集液管和第二集液管上分布着若干数量的孔，且每个孔都与其对应的散热管的一端相连通，进而，在第一集液管上设置进液口，在第二集液管上设置出液口，且进液口的推荐位置为第一集液管的两端附近，同理，出液口也是；在第一集液管和/或第二集液管内部设置活塞，活塞的外表面与第一集液管或第二集液管的内表面相配合，从而使第一集液管或第二集液管内的流体被隔离开来；活塞可以在活塞驱动装置的作用下在第一集液管和/或第二集液管内部移动。

具体地，主要有以下几种技术方案：

进液口的数量为1个，出液口的数量为2个，在两个出液口之间设置一个活塞；

进液口的数量为2个，出液口的数量为1个，在两个进液口之间设置一个活塞；

进液口和出液口的数量均为2个，在每两个进液口和每两个出液口之间设置一个活塞。

后面将通过具体实施例对这几个方案做详细说明。

在更进一步的方案中，进液口或出液口中至少一个的数量大于等于3个，这种情况下，可以在每两个相邻的出液口或每两个相邻的进液口之间分别设置活塞，从而将散热装置分隔成更多个独立的工作段，以用于更多个发热器件的集中散热。除此之外，对集液管的内表面的截面形状不做特定限制，但在本发明中，集液管的内表面的截面形状在整体上呈现圆形形状。圆管主要用于输水、煤气和油等一般低压力流体，还用作石油工业特别是海洋油田的油井管、输油管等，也符合柔性布置设计。进而，本发明中的散热管采用扁管，扁管的单管厚度小，体型紧凑，占地面积小，能够节省安装空间。

在本发明中，第一集液管和/或第二集液管中的活塞位置可以调节，因此当某一回路需求散热量大而另一回路需求散热量小的时候，可以通过调节活塞位置，进而增加需求散热量大的回路的散热管数量，从而实现散热装置向各个不同回路自由散热的效果。除此之外，由于散热管的数量可以调节，故该回路的压损就可以降低，压损降低可以使回路的流量增加，从而进一步增加回路的散热能力。

本发明的申请实施例以汽车中的散热器为例，下面进行详细介绍。

通常情况下，一辆汽车内部的发热元件所需散失的热量是有峰谷值的，且发热元件所需散失热量的峰谷值出现的时刻是有差异的。现有的散热器由于结构是固定不变的，因此无论发热元件的需求散热量如何变化，用于该发热元件冷却回路散热的散热器性能都是不变的；因此为保证发热元件的工作正常，在设计上通常根据每个回路的最大散热需求，为该回路匹配相应性能的散热器。

这样一来，现有的散热器技术方案就会导致如下问题：在使用过程中，第一回路中的散热器散热能力不足的同时，第二回路中的散热器散热能力却有较大富余；而当第二回路散热器散热能力不足的同时，第一回路散热器散热能力却有较大富余；即虽然总的散热能力是富余的，但各回路的散热性能却是不足。为满足各回路中发热元件的散热需求，各回路中的散热器均按照该回路的最大散热需求各自匹配散热器，这样会导致散热器总的质量和体积变得非常庞大，布置难度、制造成本、汽车产品的动力性和经济性都会受到负面影响。

本发明提供的这种散热装置，可以通过调节第一集液管和/或第二集液管中活塞的位置来实现整个散热装置能够调节各个冷却回路的冷却液的流量。从而在保证满足各个回路散热性能的条件下，通过降低散热器总换热能力来降低散热器的重量和体积，最终降低布置难度、制造成本，提高产品的使用性能。

下面参照图1至图7，描述本发明提供的一种散热装置、散热系统及汽车。

如图1所示，第一集液管121的一端设置进液口1211，第二集液管122的两端分别设置一个出液口1222，第二集液管122内设置活塞13，并设置驱动活塞13运动的活塞驱动装置，活塞13在两个出液口1222之间运动。

在该实施例中，进液口1211有一个，出液口1222有两个，因而活塞13设置在两个出液口1222之间，根据每个冷却回路的不同需求散热量，通过活塞驱动装置调节活塞13位置，进而满足各个冷却回路中发热元件的需求。

如图2所示，第一集液管121的两端分别设置一个进液口1211，第二集液管122的一端设置出液口1222，第二集液管122内设置活塞13，并设置驱动活塞13运动的活塞驱动装置，活塞13在两个进液口1211之间运动。

在该实施例中，进液口1211有二个，出液口1222有一个，因而活塞13设置在两个进液口1211之间，根据每个冷却回路的不同需求散热量，通过活塞驱动装置调节活塞13位置，进而满足各个冷却回路中发热元件的需求。

如图3所示，第一集液管121的两端分别设置一个进液口1211，第二集液管122的两端分别设置一个出液口1222，第一集液管121和第二集液管122内分别设置活塞13，并设置驱动活塞13运动的活塞驱动装置，活塞13分别在两个进液口1211和两个出液口1222之间运动。

在该实施例中，进液口1211有两个，出液口1222有两个，因而活塞13分别设置在两个进液口1211和两个出液口1222之间，根据每个冷却回路的不同需求散热量，通过活塞驱动装置调节活塞13位置，进而满足各个冷却回路中发热元件的需求。

由此可知，在上述所有实施例中，本实施例是最佳实施例。通过将各个回路的散热器整合为一个散热器，并实现各个冷却回路共享整个散热器的性能，解决了现有散热器技术方案重量和体积庞大、布置难度和成本高、产品使用性能低的缺点。

利用位置可调的活塞13，实现各个回路散热管11数目的自由分配，从而实现整个散热装置能够调节各个冷却回路的冷却液的流量，并实现各个回路压损的自由调节，从而合理高效的利用了整个散热装置的散热性能，实现了当某一回路散热需求高而某一回路散热需求低的时候，通过调整活塞13的位置便可以实现各回路之间散热能力的调整，避免了现有散热器性能不均，且无法协调的问题，以及现有散热器需要借助额外的节流阀来实现回路中流量调节的问题。

进一步地，两个活塞13同步运动。

需要说明的是，当两个活塞13同步运动时，可以将整个散热装置的内流体一分为二，形成两个相互独立且可以调节的散热区间，保证了散热效果。

具体地，如图4～图7所示，散热装置1还包括散热片15，散热片15与相邻两个散热管11的外侧相接触。

需要说明的是，使用散热片15，可以提高散热速度，因此，本发明采用散热翅片。散热翅片与空气接触的面积较大，进而能够带走的热量就多。

进一步地，活塞13与第一集液管121或第二集液管122在活塞13的移动方向上的配合长度大于散热管11在活塞13的移动方向上的长度，且小于相邻的两个散热管11在活塞13的移动方向上的间距。

在该实施例中，活塞13的尺寸由散热管11的宽度和相邻两个散热管11之间的间距决定，当活塞13满足上述要求时，第一集液管121和/或第二集液管122内的流体能够被更好的隔离开来，从而提高了各个冷却回路的散热性能。

其中，第一集液管121和/或第二集液管122内的流体能够被更好的隔离开来包括三种情况：第一集液管121内的流体能够被更好的隔离开来；第二集液管122内的流体能够被更好的隔离开来；以及第一集液管121和第二集液管122内的流体能够被更好的隔离开来。

具体地，活塞驱动装置采用丝杠141和电机，电机为丝杠141提供动力，活塞13套设在丝杠141上；具体地，第一集液管121或第二集液管122远离散热管11的一侧内壁上设置沿活塞13移动方向延伸的凹槽123，活塞13靠近凹槽123的一侧与凹槽123相配合，用于限制活塞13进行旋转运动，进而将活塞13的旋转运动转化为直线运动。

在丝杠141与第一集液管121的连接处，或，丝杠141与第二集液管122的连接处设置密封圈16，通过使用密封圈16，可以保证第一集液管121或第二集液管122的密封性，从而提高散热效果。

如上所述，电机与丝杠141之间可以添加减速器，联轴器等。在集液管上开设凹槽123，凹槽123的形状并不限定，可以是直的，也可以是和丝杠141螺旋方向相反的螺旋状。凹槽123主要是限制活塞13的旋转运动，从而将活塞13的旋转运动转换成活塞13的直线运动。

需要说明的是，活塞驱动装置也可以采用绳索等柔性物体驱动。进而，限制活塞13的旋转运动，除了采用上述方案，还可以在活塞13上设置一个限位块，即只要能够限制活塞13旋转的方案都可以应用在本发明中，在此就不一一赘述。

本发明还提供了一种散热系统，包括泵类元件2、换热装置3、散热装置1，以及连接换热装置3与散热装置1的冷却水管4；具体地，泵类元件2设置在冷却水管4上，为冷却介质的流动提供动力。

如上所述，在本发明的散热系统中，换热装置3能够与发热热源换热，冷却水管4能够将冷却介质约束起来，使其按照特定路径流动，冷却介质能够将发热元件的热量带走，泵类元件2能够为冷却介质流动提供动力，散热装置1能够为冷却介质提供热交换。这些元件通过一定的方式使其中的冷却介质能够相互流通，从而形成了一个冷却回路。

在该实施例中，散热系统包括上述任一实施例的散热装置1，由于散热系统包括上述任一实施例的散热装置1，因而具有散热装置1的全部有益效果，在此不再一一赘述。

除此之外，本发明还提供了一种汽车，包括散热系统。

同样，在该实施例中，汽车包括上述散热系统，由于散热系统包括上述任一实施例的散热装置1，因而汽车也同样具有散热装置1的全部有益效果，在此不再一一赘述。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明提供了一种散热装置、散热系统及汽车，由于第一集液管和/或第二集液管内活塞的位置可以调节，因此当某一回路需求散热量大而另一回路需求散热量小的时候，可以通过调节活塞位置，进而增加需求散热量大的回路的散热管数量，从而实现散热装置向各个不同回路自由散热的效果。除此之外，由于散热管的数量可以调节，故该回路的压损就可以降低，压损降低可以使回路的流量增加，从而进一步增加回路的散热能力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。